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[摘要]做为新兴的显示技术，OLED具备其它显示方式所没有的特点，对其的研究将是本世纪的重点，我国作为其显示设备产业进程最快的国家之一，加大关注很重要。
[关键词]OLED 结构 原理
中图分类号：TN7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0610022－01
一、OLED结构及原理
（一）高效OLED的典型结构
如图所示，在透明电极ITO薄膜，阳极)上，由有机空穴传输层HTL，有机发光层EML，有机电子传输层ETL及金属背电极阴极)等组成。当在器件的两端加上正向直流电压时ITO为正)，即可发光。通过选择不同的发光材料或掺杂的方法，就可以得到不同颜色的光，实现彩色显示。
（二）OLED的发光过程中以下四个步骤完成
载流子的注入：电子和空穴分别从阴极和阳极注入夹在电极间的有机薄膜层；载流子的迁移：载流子分别从电子传输层和空穴传输层向发光层迁移；激子的形成和扩散：电子和空穴在发光层中相遇形成激子，激子复合并将能量传递给发光材料，使其从基态能级跃迁到激发态；发光：激发态能量通过辐射弛豫过程产生光子，释放出光能。
（三）OLED的驱动方式
OLED的驱动方式就电压极性而言，可以分为直流驱动和交流驱动。在正向直流驱动时，空穴和电子的传输方向是不变的，其中未参与复合的多余空穴或电子)，或者积累在HTL/EML或EML/ETL)界面，或者越过势垒流入电极。在交流驱动时，正半周发光机制与正向直流驱动一样，但在负半周却起着十分重要的作用。即在正半周电压过后，HTL/EML或EML/ETL)界面处累积了未复合的载流子，当负半周电压到来时，这些多余的载流子改变运动方向，向相反的方向运动，消耗掉多余的载流子，从而削弱了山正半周多余载流子在器件内部形成的内建电场。内建电场的削弱进一步增强了下一个正半周的载流子注入和复合，最终有利于提高复合效率。下而就几种交流驱动方法加以介绍。
1、帧更新驱动法。帧更新驱动法是将一个画面1.5帧或1帧)的线顺次写入进行驱动，在每次驱动完结时，输入帧更新脉冲，该脉冲的极性与整个显示屏中写入脉冲的极性相反。
2、对称驱动法。对称驱动法使每帧中写入的脉冲反转，无论对哪个像素，正负写入脉冲波形的相位关系相同，振幅相等。这是较为理想的驱动方式，一个交流循环山两个半帧组成，每个半帧发光一次。
3、灰度调节显示驱动法。考虑到OLED要应用于计算机等领域，就要求其必须能进行灰度调节。实现灰度调节显示有两种方法。一种是通过调节周波数，来调节显示一个像素的时间间隔变化来达到调节灰度的目的。另一种方法是依据OLED的辉度一电压特性，调节脉冲宽度或脉冲振幅来达到灰度调节的目的，需要使用专门的控制电路来实现。最近又提出了一种采用锯齿波的脉冲宽度变化进行调制的方法。
4、有源矩阵驱动法。如同LCD一样，OLED也可以采用有源矩阵驱动，如在每个像素位置设置非晶硅薄膜三极管C thin film transistor， TFT等驱动元件进行驱动。
二、OLED的应用及研究动态
（一）OLED的优势
OLED作为一种新型的平板显示技术，同当前主流的平板显示器(LCD，PDP)相比，具有一如下的优点：
首先，OLED视野角度宽、轻薄、便于携带。作为自发光器件，OLED的视角上下、左右一般可以达到160度以上，没有一视角范围限制。因为OLED是薄膜层叠结构，包括封装在内总厚度仅为2毫米左右，因此可以说是世界上最轻便的显示器。其次，它亮度、对比度高、色彩丰富、响应速度快。OLED显示器件单个像素的响应速度在10微秒左右，而LCD显示器的响应速度通常是几千至几万微秒，两者相差悬殊。更加独特的是，OLED产品可实现柔性化显示。OLED的生产更近似于精细化工生产，因此可以在塑料、树脂等不同的柔性材料上生产。如果将有机层蒸镀或涂在塑料基衬上，就可以实现软屏。一旦该技术成熟；并加以应用，将彻底改变目前很多电器的外观形态，使得令人神往的可折叠电视、电脑的制造成为可能。
OLED还有工作温度范围宽、低压驱动、工艺简单、成本低等优点。OLED的工作温度在-40℃~70℃之间，因此可以运用在很多具有特殊要求的工作场合。同时，OLED的驱动电压仅需2V~10V，而且安全、噪声低，容易实现低功率。在制造上，由于采用有机材料，可以通过有机合成方法获得，与无机材料相比较，不仅不耗费自然资源，而且还可以通过合成新的更好性能的有机材料，使OLED的性能不断地向前发展。
（二）OLED的应用
OLED的应用范围非常广，涉及许多领域：
商业领域：主要应用在POS机和ATM机、复印机、自动售货机、游戏机、公用电话亭、加油站、打卡机、门禁系统、电子秤等产品和设备的显示屏。
通信领域：主要应用有3G手机、各类可视对讲系统可视电话)、移动网络终端、e-book电子图书)等产品的显示屏。
计算机领域：主要有家用和商用计算机PC工作站等)、PDA和笔记本电脑的显示屏。
消费类电子产品：主要应用有装饰用品软屏)与灯具、各类音响设备、计算器、数码相机、数码摄像机、便携式DVD便携式电视机、电子钟表、掌上游戏机、各种家用电器等产品的显示屏。
工业应用场合：主要应用有各类仪器仪表、手持设备等的显示屏。
交通领域：主要应用有GPS、车载音响、车载电话、飞机仪表和设备等各种指示标志性的显示屏。如微显示器，这种技术最早用于战斗机飞行员，现在的穿戴式电脑也用它。有了它，移动设备就不再受显示器体积大、耗电多的限制。
（三）OLED的研究动态
1、长寿命OLED显示器件。Osram Opto Semiconductors Gmbh公司2006年1月发布了一款2.7英寸的OLED图形显示屏，该产品最大的优点是在寿命上取得了突破，通常OLED使用寿命在5000小时左右，而这款产品达到了55000小时。
2、聚合物OLED。英国Cambridge Display Technology 2006年1月宣布了其在聚合物OLED研究上的突破。该公司成果开发了14英寸聚合物OLED全彩色显示器，由非晶硅主动矩阵底板驱动。该显示器采用了喷墨打印技术，其分辨率达到了1024X768 。
3、大尺寸OLED电视。2005年5月，三星宣布使单片OLED面板材料开发出了40英寸WXGA电视机，该电视机的OLED面板由非晶硅（a-Si）主动矩阵（AM)底板驱动，具有1280X800像素的宽屏格式，具有5000：1的对比度和600nits的亮度。在今年的CeBIT 2008展览上，三星就展出了一系列OLED显示屏。这些产品的厚度与显示效果都让人过目难忘。
虽然国际上OLED研发的单位较多，但核心技术主要掌握在欧美手中，尤其是高分子/聚合物OLED和柔性OLED方面的核心技术。主要包括三家公司:Universal Display Corp.UDC、Cambridge Display TechnologiesLtd.CDT，Eastman Kodak，这三家公司掌握了OLED的大部分专利。他们主要依靠技术授权的方式获取OLED产业的高端利润。而产业化进展最快的却是日本、韩国以及中国等国家。
[关键词]OLED 结构 原理
中图分类号：TN7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0610022－01
一、OLED结构及原理
（一）高效OLED的典型结构
如图所示，在透明电极ITO薄膜，阳极)上，由有机空穴传输层HTL，有机发光层EML，有机电子传输层ETL及金属背电极阴极)等组成。当在器件的两端加上正向直流电压时ITO为正)，即可发光。通过选择不同的发光材料或掺杂的方法，就可以得到不同颜色的光，实现彩色显示。
（二）OLED的发光过程中以下四个步骤完成
载流子的注入：电子和空穴分别从阴极和阳极注入夹在电极间的有机薄膜层；载流子的迁移：载流子分别从电子传输层和空穴传输层向发光层迁移；激子的形成和扩散：电子和空穴在发光层中相遇形成激子，激子复合并将能量传递给发光材料，使其从基态能级跃迁到激发态；发光：激发态能量通过辐射弛豫过程产生光子，释放出光能。
（三）OLED的驱动方式
OLED的驱动方式就电压极性而言，可以分为直流驱动和交流驱动。在正向直流驱动时，空穴和电子的传输方向是不变的，其中未参与复合的多余空穴或电子)，或者积累在HTL/EML或EML/ETL)界面，或者越过势垒流入电极。在交流驱动时，正半周发光机制与正向直流驱动一样，但在负半周却起着十分重要的作用。即在正半周电压过后，HTL/EML或EML/ETL)界面处累积了未复合的载流子，当负半周电压到来时，这些多余的载流子改变运动方向，向相反的方向运动，消耗掉多余的载流子，从而削弱了山正半周多余载流子在器件内部形成的内建电场。内建电场的削弱进一步增强了下一个正半周的载流子注入和复合，最终有利于提高复合效率。下而就几种交流驱动方法加以介绍。
1、帧更新驱动法。帧更新驱动法是将一个画面1.5帧或1帧)的线顺次写入进行驱动，在每次驱动完结时，输入帧更新脉冲，该脉冲的极性与整个显示屏中写入脉冲的极性相反。
2、对称驱动法。对称驱动法使每帧中写入的脉冲反转，无论对哪个像素，正负写入脉冲波形的相位关系相同，振幅相等。这是较为理想的驱动方式，一个交流循环山两个半帧组成，每个半帧发光一次。
3、灰度调节显示驱动法。考虑到OLED要应用于计算机等领域，就要求其必须能进行灰度调节。实现灰度调节显示有两种方法。一种是通过调节周波数，来调节显示一个像素的时间间隔变化来达到调节灰度的目的。另一种方法是依据OLED的辉度一电压特性，调节脉冲宽度或脉冲振幅来达到灰度调节的目的，需要使用专门的控制电路来实现。最近又提出了一种采用锯齿波的脉冲宽度变化进行调制的方法。
4、有源矩阵驱动法。如同LCD一样，OLED也可以采用有源矩阵驱动，如在每个像素位置设置非晶硅薄膜三极管C thin film transistor， TFT等驱动元件进行驱动。
二、OLED的应用及研究动态
（一）OLED的优势
OLED作为一种新型的平板显示技术，同当前主流的平板显示器(LCD，PDP)相比，具有一如下的优点：
首先，OLED视野角度宽、轻薄、便于携带。作为自发光器件，OLED的视角上下、左右一般可以达到160度以上，没有一视角范围限制。因为OLED是薄膜层叠结构，包括封装在内总厚度仅为2毫米左右，因此可以说是世界上最轻便的显示器。其次，它亮度、对比度高、色彩丰富、响应速度快。OLED显示器件单个像素的响应速度在10微秒左右，而LCD显示器的响应速度通常是几千至几万微秒，两者相差悬殊。更加独特的是，OLED产品可实现柔性化显示。OLED的生产更近似于精细化工生产，因此可以在塑料、树脂等不同的柔性材料上生产。如果将有机层蒸镀或涂在塑料基衬上，就可以实现软屏。一旦该技术成熟；并加以应用，将彻底改变目前很多电器的外观形态，使得令人神往的可折叠电视、电脑的制造成为可能。
OLED还有工作温度范围宽、低压驱动、工艺简单、成本低等优点。OLED的工作温度在-40℃~70℃之间，因此可以运用在很多具有特殊要求的工作场合。同时，OLED的驱动电压仅需2V~10V，而且安全、噪声低，容易实现低功率。在制造上，由于采用有机材料，可以通过有机合成方法获得，与无机材料相比较，不仅不耗费自然资源，而且还可以通过合成新的更好性能的有机材料，使OLED的性能不断地向前发展。
（二）OLED的应用
OLED的应用范围非常广，涉及许多领域：
商业领域：主要应用在POS机和ATM机、复印机、自动售货机、游戏机、公用电话亭、加油站、打卡机、门禁系统、电子秤等产品和设备的显示屏。
通信领域：主要应用有3G手机、各类可视对讲系统可视电话)、移动网络终端、e-book电子图书)等产品的显示屏。
计算机领域：主要有家用和商用计算机PC工作站等)、PDA和笔记本电脑的显示屏。
消费类电子产品：主要应用有装饰用品软屏)与灯具、各类音响设备、计算器、数码相机、数码摄像机、便携式DVD便携式电视机、电子钟表、掌上游戏机、各种家用电器等产品的显示屏。
工业应用场合：主要应用有各类仪器仪表、手持设备等的显示屏。
交通领域：主要应用有GPS、车载音响、车载电话、飞机仪表和设备等各种指示标志性的显示屏。如微显示器，这种技术最早用于战斗机飞行员，现在的穿戴式电脑也用它。有了它，移动设备就不再受显示器体积大、耗电多的限制。
（三）OLED的研究动态
1、长寿命OLED显示器件。Osram Opto Semiconductors Gmbh公司2006年1月发布了一款2.7英寸的OLED图形显示屏，该产品最大的优点是在寿命上取得了突破，通常OLED使用寿命在5000小时左右，而这款产品达到了55000小时。
2、聚合物OLED。英国Cambridge Display Technology 2006年1月宣布了其在聚合物OLED研究上的突破。该公司成果开发了14英寸聚合物OLED全彩色显示器，由非晶硅主动矩阵底板驱动。该显示器采用了喷墨打印技术，其分辨率达到了1024X768 。
3、大尺寸OLED电视。2005年5月，三星宣布使单片OLED面板材料开发出了40英寸WXGA电视机，该电视机的OLED面板由非晶硅（a-Si）主动矩阵（AM)底板驱动，具有1280X800像素的宽屏格式，具有5000：1的对比度和600nits的亮度。在今年的CeBIT 2008展览上，三星就展出了一系列OLED显示屏。这些产品的厚度与显示效果都让人过目难忘。
虽然国际上OLED研发的单位较多，但核心技术主要掌握在欧美手中，尤其是高分子/聚合物OLED和柔性OLED方面的核心技术。主要包括三家公司:Universal Display Corp.UDC、Cambridge Display TechnologiesLtd.CDT，Eastman Kodak，这三家公司掌握了OLED的大部分专利。他们主要依靠技术授权的方式获取OLED产业的高端利润。而产业化进展最快的却是日本、韩国以及中国等国家。